2012年，对于被破产、重组、亏损、裁员等一系列坏新闻缠绕的全球光伏企业而言，没有消息，就是好消息。然而，在一片萧条中，有一家企业却在其中表现抢眼，那就是全球最大的碲化镉薄膜电池组件制造商First Solar公司。2012年，美国First Solar(第一太阳能)公司净销售收入高达33.69亿美元，同比增长21.8%;毛利润高达8.53亿美元，毛利率为25.3%。反观全球最大的太阳能电池制造商英利太阳能2012年全年净销售收入仅为18.29亿美元，同比下降22.4%;毛利则出现亏损，金额为5920万美元。那么，是什么原因使得First Solar公司在过去的2012年有着优于同行的表现呢?基于上述考虑，我们对First Solar公司进行深入剖析，探寻其成功的秘密，以期为我国光伏产业发展提供经验借鉴。
一、First Solar公司发展概况
First Solar公司成立于1999年，总部位于美国亚利桑那州坦普市，是全球最大的薄膜太阳能电池组件生产商。1999年，First Solar在美国俄亥俄州匹兹堡市建设自己的第一条试生产线。到2002年，First Solar商用碲化镉薄膜光伏电池组件的年产量已达到1.5MW。在市场的巨大需求下，First Solar将其试生产线扩建为更自动化的生产线，生产能力大幅上升。目前，First Solar公司已经成为全球最重要的碲化镉薄膜光伏组件制造商，它几乎可以与整个产业划上等号，其以低生产成本与高转换效率，快速席卷薄膜太阳能市场，并且直接威胁晶体硅太阳能电池的领导地位。
(一)运营状况
2012年，美国First Solar公司净销售收入为33.69亿美元，同比增长21.8%，是2006年的近25倍(见图1);毛利润为8.53亿美元，同比下降12.3%，是2006年的1.6倍(见图2);毛利率为25.3%，同比下降9.8%(见图3);净收入亏损额为9633.8万美元，同比增长143.9%，而2010年以前均为盈利(见图4)。从上述数据可以看出，2012年，First Solar公司业绩表现出色，净销售收入出现大幅增长。但受全球光伏市场不景气的影响，First Solar公司也没能独善其身，毛利润、毛利率均出现一定程度下降，并在净利上出现亏损。
数据来源：First Solar《Annual Report 2012》.
数据来源：First Solar《Annual Report 2012》.
与2012年全球主要太阳能电池制造商运营状况相比较，First Solar公司运营状况良好。从净销售收入看，First Solar公司位居榜首，日本夏普、美国SunPower紧随其后;从毛利润看，除First Solar、SunPower、天合光能、阿特斯、晶科能源等公司外，其余全部亏损。其中，First Solar公司毛利润额最高，是排名第二SunPower公司的3.45倍;从净收入看，2012年全球主要太阳能电池制造商全部亏损，但First Solar公司的亏损额最小(见表1)。2013年5月7日，First Solar公司2013财年第一季度财报显示，First Solar第一季度净利润为5910万美元，意味着其成功扭亏为盈。与First Solar相比，国内外众多光伏制造商仍难从亏损的泥潭中走出。
数据来源：First Solar《Annual Report 2012》.
数据来源：First Solar《Annual Report 2012》.
资料来源：HIS及各公司网站、年报。其中，由于尚德电力旗下无锡尚德破产重整，故推迟披露2012年年报。表中尚德电力数据是其2013年5月1日公布的2012年度初步业绩。
(二)收入构成
First Solar公司的销售收入主要有两大业务来源，一是太阳能电池组件的设计、制造和销售业务;二是集成光伏系统业务。这主要是为第三方客户提供完整的太阳能光伏发电系统及太阳能解决方案，主要包括光伏电站项目开发，光伏发电设计、采购和施工(EPC)服务，运营和维护(O&M)服务，光伏项目融资等。从上述两大业务的销售收入来看，2012年First Solar公司太阳能电池组件的销售收入为3.25亿美元，同比下降78.6%;光伏发电系统销售收入为30.43亿美元，同比增长144.9%。2012年以前，光伏电池组件销售收入占据了First Solar大部分的营收，如在2009年，光伏电池组件销售收入所占比重高达94.4%。但是随着全球太阳能电池行业竞争的日趋激烈，光伏电池产品销售价格不断下跌，First Solar公司电池组件销售收入所占比重也在不断降低，到2012年已经下降至9.7%。与此相反的是，First Solar公司光伏系统(即光伏电站)项目的销售收入所占比重却在不断提高，由2009年的5.6%提高到2011年的44.9%，继而到2012年的90.3%。
数据来源：First Solar《Annual Report》(2009-2012年).
(三)销售区域
从First Solar公司销售收入的地区构成可以看出，2010年以前，德国地区销售收入占First Solar公司销售总收入的比重最大，2006年曾高达95.0%，但随后逐年下降，到2012年仅占公司销售总收入的3.1%;而美国地区销售收入所占比重却不断提高，由2007年的1.2%提高到2012年的80.1%。其中，2007-2010年这四年间，美国地区销售收入所占比重提高比较缓慢，但2010年以后，却出现爆发式增长，由2010年的13.0%，暴涨到2011年的44.8%，再到2012年的80.1%(见图6)。其中的原因是First Solar公司销售收入来源发生重大变化。2011年之前，First Solar公司销售收入主要来源于其电池组件销售，光伏电站项目销售收入所占比重还非常低;到2012年，First Solar公司光伏电站项目销售收入所占比重高达90.3%，光伏电站项目已经变成First Solar公司的主要收入来源。自2011年以来，全球光伏产业制造产能过剩，光伏电池价格迅速下跌，First Solar公司也未能独善其身，其碲化镉电池组件销售收入也在不断减少，而其早几年前储备的电站项目却有效缓解了制造环节销售收入迅速下跌带来的阵痛。由于First Solar公司储备的多个大型电站项目主要位于美国境内，而且大部分电站项目也是从2011年开工建设，因此美国地区所占销售收入的比重自2011年以来出现暴涨。
数据来源：First Solar《Annual Report》(2007-2012年).
(四)产量规模
经过多年发展，First Solar公司碲化镉薄膜光伏电池组件的产量不断提升，由2006年的60MW，提高到2012年的1893MW。具体来看，2006-2009年，受益于全球太阳能电池产业的迅猛发展，First Solar公司光伏电池组件产量大幅度增长，由2006年的60MW猛增到2009年的1113MW，年均增长率高达162.2%;2010年以后，First Solar公司光伏电池组件产量增长幅度放缓，2010-2012年年均增长率仅为20.9%。2012年，受全球光伏市场不景气的影响，First Solar公司关停了部分产能，德国法兰克福生产线全部关闭;马来西亚关停4条生产线，保留20条;美国俄亥俄州匹兹堡市保持现有4条生产线。，First Solar的光伏电池组件产量从2011年的1981MW下降至2012年的1893MW，同比减少4.4%(见图7)。
数据来源：First Solar《Annual Report》(2007-2012年).
(五)转换效率
组件转换效率是衡量光伏电池性能的重要参数。基于创新技术，First Solar公司不断加速推进碲化镉薄膜光伏电池组件的转换效率。2006年，First Solar公司量产光伏电池组件平均转换效率为9.5%，2012年进一步提高至12.6%，其中有些先进生产线转换效率达到13.1%(见图8)。据First Solar公司发布的“组件转换效率发展路线图”数据显示，预计到2013年，公司主要生产线制造的组件转换效率将提高到13.4%;到2015年，提升至16.2%;到2017年，进一步提升至17.2%(见图9)。
数据来源：First Solar《Annual Report 2012》.
数据来源：First Solar.
(六)组件成本
成本领先一直是First Solar公司的重要标志，这有助于First Solar公司在全球太阳能电池产业保持竞争优势。2006年，First Solar公司碲化镉薄膜电池组件的平均成本(生产成本+销售成本)为1.40美元/瓦，到2012年，进一步降低至0.73美元/瓦(见图10)，这与传统晶硅太阳能电池组件制造商相比具有一定的竞争优势。2012年，First Solar公司薄膜电池组件的平均成本为0.73美元/瓦，其中，生产成本为0.66美元/瓦，同比下降11%，其最好的工厂在2012年底生产成本为0.64美元/瓦。同时，First Solar公司也进一步降低了系统平衡(Balance of System，简称BoS)成本，与2011年相比下降14%。预计到2017年，First Solar公司薄膜光伏组件产品成本将突破0.4美元/瓦的发展瓶颈，其中生产成本降低至0.34-0.37美元/瓦之间(见图11)。
数据来源：First Solar.
数据来源：First Solar《Annual Report 2012》.
二、First Solar公司成功的秘诀
在全球光伏寒冬期中，First Solar公司因其业绩表现出色而受到广泛关注。那么，First Solar公司为什么能一枝独秀呢?它成功的秘诀是什么呢?归纳而言，First Solar公司成功的秘诀主要体现在以下几个方面。
(一)强大的技术创新能力
技术创新是First Solar公司成功的关键所在。多年来，First Solar公司一直致力于碲化镉薄膜光伏电池产业领域的技术创新，并取得了令人瞩目的成绩。First Solar公司强大的技术创新能力主要体现在以下几个方面。
一是独特的技术路线。First Solar公司是全球唯一一家采用气相输运沉积(VTD)技术的薄膜电池制造企业。凭借(VTD)气相输运沉积技术镀膜速度快、均匀性高、产量大、材料利用率高等优势，First Solar公司率先实现碲化镉薄膜光伏电池技术产业化，其产量约占全球总产量的95%以上。
二是较高的转换效率。碲化镉薄膜光伏电池转换效率是彰显First Solar技术创新能力的关键指标。数据显示，2013年，经美国能源部下属国家可再生能源实验室(NREL)验证，First Solar公司碲化镉薄膜太阳能电池转换效率达到18.7%，总面积组件效率达到16.1%，均创下新的世界纪录。此外，First Solar公司量产光伏电池组件平均转换效率在2012年高达12.6%，其中有些先进生产线转换效率达到13.1%。预计到2013年，First Solar公司量产光伏电池组件平均转换效率将进一步提升至13.4%。
三是较低的生产成本。得益于强大的技术创新能力，First Solar公司碲化镉薄膜光伏电池组件具有较低的生产成本。2012年，First Solar公司碲化镉薄膜电池组件的平均成本为0.73美元/瓦，其中生产成本为0.66美元/瓦。而全球主流晶体硅电池制造商，如英利、天合光能、阿特斯等企业，光伏电池组件平均成本约为0.79美元/瓦、0.78美元/瓦、0.78美元/瓦。因此，First Solar公司与传统晶硅太阳能电池组件制造商相比具有一定的竞争优势。归纳而言，First Solar公司组件成本在近些年可以迅速下降的主要原因，在于其掌握了碲化镉薄膜电池制备的关键核心技术(如气相输运沉积技术)，而且关键制造设备多为自行设计和开发，因此其成本较之购买“交钥匙工程”的其他薄膜电池制造商要低很多[①]。
四是卓越的产品性能。开路电压值是体现First Solar公司光伏电池产品性能的重要参数。在经NREL认证的测试中，First Solar以高达903.2毫伏(mV)的高值创造了碲化镉开路电压(Voc)的世界纪录。这项新记录标志着碲化镉技术的开路电压值在过去十几年全球范围内的研发中首次实现实质性提升。此外，产品所获得的认证也是First Solar公司光伏电池产品性能的重要体现。目前，Series 3 BlackTM是First Solar公司最为强劲的碲化镉薄膜光伏电池组件产品，也是获得认证数量最多的产品。2013年，First Solar公司推出了基于成熟的“Series 3”薄膜光伏组件的升级产品——Series 3 BlackTM。Series 3 BlackTM组件在广泛多样的运营环境中的优异性能得到了最新IEC 60068-2-68“沙尘测试”的认证。该认证用于测试组件在风砂严酷的沙漠环境中的耐久性，对现有的IEC盐雾和氨认证形成补充，以提供更加全面的独立测试，从而反映组件在恶劣运营环境中的顶级耐久性和性能。至此，Series 3 BlackTM组件获得了全部现有的IEC认证以及Series 3系列组件的UL列表，使得设计1000伏系统并造就First Solar并网电站成为可能。
五是较多的专利数量。专利数量也是体现First Solar技术创新能力的重要指标。据全球知名专利检索网站Patent Genius数据显示，First Solar公司在碲化镉薄膜电池产业领域共拥有21项专利，而全球其他碲化镉薄膜电池制造商，如Antec Solar、Calyxo、Abound Solar等公司专利拥有量仅为4项、3项和1项。
那么，是什么造就了First Solar公司强大的技术创新能力呢?我们认为，持续且高额的研发投入是First Solar公司永葆创新活力的根本所在。如图12所示，与全球其他太阳能电池制造商相比，First Solar公司R&D支出占主营业务收入的比重一直保持最高，2012年该数值为3.9%。2008-2012年，First Solar公司R&D支出占主营业务收入的平均比重高达3.8%，而排名第二的美国SunPower公司为2.1%，中国英利、天合光能、韩华新能源、晶澳太阳能等太阳能电池制造商R&D支出占主营业务收入的平均比重仅为1.6%、1.2%、1.1%、0.8%。
数据来源：First Solar《Annual Report 2012》.
(二)多元化的发展战略
First Solar公司之所以在全球光伏寒冬中一枝独秀，主要是由于公司实施多元化发展战略，既有独特的碲化镉薄膜光伏电池生产线，同时也从事下游的太阳能电站开发业务。
一是拥有独特的碲化镉薄膜电池生产线。First Solar依靠碲化镉薄膜技术起家，并逐步发展成为全球领导者。2008年，当全球多晶硅价格暴涨到500美元/公斤(2003年价格仅为35美元/公斤，目前跌落至16美元/公斤左右)时，由于上游原材料价格的暴涨，全球晶体硅太阳能电池组件制造商亏损严重。First Solar却因其独特的碲化镉薄膜光伏电池技术路线幸运地避开了这场危机，并且在2008年第四季度将平均生产成本降到0.98美元/瓦，成为全球首家生产成本低于每瓦1美元的光伏电池制造商。2010年之前，First Solar曾是全球光伏组件销售冠军，后来这一位置被尚德取代。在过去的2012年中，英利成为全球最大光伏组件供应商，First Solar紧随其后位于第二。
二是大量储备下游太阳能电站项目。First Solar公司成立之初也仅专注于碲化镉薄膜光伏电池和组件的生产。但First Solar一直将自己定位为公用事业级(主要区别于住宅和厂房项目)太阳能电站项目的龙头企业。2007年11月，First Solar以3440万美元的价格收购Turner Renewable Energy公司，以求具备在美国开展公用事业级太阳能发电站项目的EPC(工程总承包)能力。2008年10月，First Solar与爱迪生能源(Edison Mission Energy)公司达成战略协议，在加州开发建造公用事业级的太阳能电站项目。同年，在南加州爱迪生公司(Southern California Edison)的公用发电计划中，First Solar拿到了前三个项目的建设合同。当中国的晶体硅电池制造商还沉浸在享受销售光伏电池所带来的红利，而没有考虑将产业链向下游延伸时，First Solar已悄然进军下游电站项目开发和运营领域，并成功实现了业务多元化转型，也增加了其碲化镉薄膜光伏组件的销售渠道。在过去两年全行业价格迅速下跌中，First Solar由于提早对下游进行布局，储备了大量的电站项目，因此不至于太受制造环节激烈厮杀的影响。2011年以前，碲化镉薄膜电池组件销售占据了First Solar公司大部分的营收，光伏电站项目销售收入所占比重还较低。但2011年以后，First Solar光伏电站项目的销售收入所占比重不断提高，由2009年的5.6%提高到2011年的44.9%，继而到2012年的90.3%[②]。由于下游电站项目开发环节没有制造环节那么拥挤，光伏产品价格下跌反而给予电站项目更高的利润空间。First Solar组件销售的毛利率仅为10%，而电站项目毛利率在30%左右。2012年，在全球光伏寒冬期，First Solar一方面缩减制造端产能(如德国法兰克福生产线全部关闭;马来西亚关停4条生产线，保留20条)，另一方面充分释放早年储备的光伏电站项目优势，使得First Solar仍能在全行业亏损的情况下实现盈利。截至2013年6月，First Solar公司的光伏电站项目储备已经高达2933MW。
(三)完善的产品回收机制
First Solar公司成功的另一个重要原因是该公司建立了完备的碲化镉薄光伏电池组件产品回收机制并获得了主要光伏电池应用国家的认可。First Solar公司的碲化镉光伏电池组件因为含有对人体有害的重金属镉，过去产品一直受到各界人士质疑：是否对环境或人类产生危害。First Solar的碲化镉光伏电池组件产品属于绿色环保产品，公众对于其产品的疑虑能否有效解决，是产品推广的最大障碍。
目前，First Solar公司已发展出一套完整的产品回收机制，如图13所示。这一套机制的重点在于当First Solar公司每卖出一套产品，就划拨一定比例的销售收入作为回收基金，这个基金由于有特定的使用目的，因此由独立的第三方机构所管理，并称为独立运作的第三方基金。当购买First Solar光伏电池组件的任何客户在产品使用寿命结束时提出回收要求，第三方基金设立的回收公司会将产品回收，并负担回收和循环利用这些产品的成本。由于第三方基金为独立运作，不会受First Solar运营状况好坏的影响，因此可以保证光伏电池组件产品全部回收，不会在产品超过使用年限后被任意丢弃。同时，第三方基金设立的回收公司将回收的光伏电池组件产品精炼后，把其中的部分稀有材料(如碲元素)再卖给First Solar公司，供其再利用。该机制已经被德国、美国等主要光伏电池应用国家所接纳，因此First Solar公司的产品可以顺利在这些国家进行销售。根据First Solar公司提供的数据，95%的半导体材料可以通过封闭的再利用流程进行回收，并最终用于生产新的光伏电池组件;90%的玻璃可以用于制造其他产品。
数据来源：First Solar.
(四)独特的“智能复制”流程
借鉴英特尔公司“精确复制”(Copy Exactly)模式，First Solar公司开创了独特的“智能复制”(Copy Smart)流程。通过采用“智能复制”流程，First Solar公司可以确保其在全球各地(美国俄亥俄州匹兹堡市、马来西亚Kulim)的生产车间保持一致的生产流程和质量控制，有助于公司快速高效地增设新生产线，迅速扩大产能，并显著降低生产成本。
(五)强有力的政府扶持
美国政府的政策扶持是First Solar公司成功的先决条件之一。上世纪90年代中期，美国能源部先后发布“薄膜合作组织计划”和“高性能光伏计划”，制定了中(2006)、长期(2015)薄膜太阳能电池的发展规划，碲化镉薄膜太阳能电池的研究是其中的一部分，由美国可再生能源实验室(NREL)牵头，组织大学、研究所和企业参与，每三年为一个研发周期，完成一定的目标，碲化镉薄膜电池方面研发投入每年在几百万美元左右。
2004年，First Solar是全球唯一坚持运行的碲化镉薄膜电池制造商，但它的生产规模还仅限于美国俄亥俄州的一条5MW的生产线。为扶持First Solar公司发展壮大，美国可再生能源实验室(NREL)组织团队成员与公司一起进行技术攻关，并给予First Solar专项资金支持。通过与美国NREL的紧密合作，2005年First Solar在俄亥俄州的生产线扩大到25MW，到2010年底加上德国、马来西亚、越南的生产线，形成了1500MW的生产能力。此前，包括First Solar的前身Solar Cell公司也一直在美国NREL的技术支持下发展，公司与相关大学一起承担NREL的研究项目，获取研究经费支持。2006年，First Solar公司成功上市后，企业的研发发生了转变，自己投入资金研发，美国政府对这些成功的企业不再给予专项资金支持。2011年以来，为推动First Solar公司太阳能电站项目发展，美国政府给予First Solar贷款支持。太阳能电站项目开发是一项资本密集型业务，即便First Solar拥有强大的财务实力，单靠自身资金来推进项目仍然十分困难。2011年，美国能源部为First Solar公司位于加利福尼亚州的三个太阳能电站项目提供45亿美元的贷款担保。
诚然，First Solar公司的成功还有着诸如稳健的财务实力、明确的市场定位(First Solar所聚焦的市场大多是独立的、几乎不依赖政府补贴的市场。这样的市场能够进行EPC工程总承包、项目融资等各项活动，从而实现可持续发展)等诸多因素，但毋庸置疑的是，强大的技术创新能力、多元化的发展战略、完善的产品回收机制、独特的“智能复制”流程、强有力的政府扶持才是First Solar公司成功的根本所在。
